声音识别与定位系统的设计与实现

2014年湖北理工学院毕业设计

声音识别与定位系统的设计与实现姓名：谭洪 学号：201040220243 专业：电气工程及其自动化 指导老师：邓彬伟副教授

Contents一、研究概述 二、主要内容

三、研究成果四、总 结

一、研究概述研究背景和意义：声音是人类传递和 获取的信息中非常重要的一种信息， 人们经常借助听觉来判定发音物体的 位置。声音识别和定位技术在声控机 器人、视频会议、目标定位和助听装 置、语音识别和说话人识别等领域有 重要的应用。

一、研究概述

声控机器人

目标定位

声音识别和定位

语音识别

助听装置

一、研究概述研究内容和目标：声源定位技术研究涉 及声学、信号检测、电子学、数字信号 处理、软件设计等诸多技术领域。本设 计的系统需要准确地获取指定的声音， 排除噪声的干扰，以准确判断出声源的 位置。

一、研究概述

声学 信号检测 电子学 声源 定位 技术

数字信号处理 软件设计 Others

一、研究概述研究的重难点：重点：得到稳定的抗干扰能力强的误差 信号。(多径效应 、噪声干扰 ) 难点：准确判断可移动声源的位置和控 制可移动声源的运动。

一、研究概述

多径效应

声源定位

噪声干扰

声音会通过空气和各种障碍物反射、衍 射到达接收器，则接收器接收到的是声 音的混合信号。

二、主要内容1 绪论

2 系统方案设计与论证3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法

二、主要内容1 绪论 绪论部分阐述了课题研究的背景和意义， 在分析课题研究的背景和国内外研究现状 的基础上，阐明了对声音识别和定位技术 的研究的重要意义。明确提出了研究的内 容和要达到的目标，并阐明了本设计研究 的重难点。

二、主要内容1 绪论

2 系统方案设计与论证3 系统硬件设计 4 系统软件设计 5 测试环境与方法

二、主要内容2 系统方案设计与论证如图，S为可移动声 源， A、B、C和D 为声音接收器。声音 接收器能识别固定频 率的声音信号并将声 音从声音信号传给单 片机，单片机根据声 音接收器的声音信号 计算出可移动声源的 位置。可移动声源定位示意图

二、主要内容2 系统方案设计与论证

系统总体框图

二、主要内容2 系统方案设计与论证方案一：把接收器A、B和C接收到声源的声音信号的强弱 分别转换成它们与声源之间的距离，从而判断声源的位置。 方案二：根据接收器A、B和C接收到声音信号的时间差来 判断声源的位置。 方案分析：通过实验发现方案一中声音的强弱受到外界的 干扰很强烈，所以检测到的声音信号不定，而用测量时间 差的方法检测则相对精确

,所以本系统采用第二个方案。

二、主要内容2 系统方案设计与论证根据方案论证确定各模块所用器件如下： 控制器：MSP430F149. 声音接收模块：咪头、TL082CM、ADOP07. 无线通信模块：CC2500无线收发模块. 液晶显示模块：LCD12864. 电源模块：7812、7805、7905、LM317、锂电池. 音频信号产生模块：蜂鸣器、三极管. 电机模块：42BYG250-48步进电机. 电机驱动模块：THB6128步进电机细分驱动模块.